- •Предисловие
- •Введение
- •Лабораторная работа № 1 «Определение модуля упругости и коэффициента Пуассона».
- •Характеристика лабораторной установки.
- •Объект испытаний.
- •Краткие теоретические сведения.
- •Порядок сборки стенда.
- •Протокол лабораторной работы №1. Определение модуля упругости и коэффициента Пуассона.
- •Порядок выполнения лабораторной работы.
- •Контрольные вопросы для подготовки к защите лабораторной работы.
- •Модуль упругости:
- •Коэффициент Пуассона:
- •Лабораторная работа № 2 «Испытание на срез».
- •Характеристика лабораторной установки.
- •Краткие теоретические сведения.
- •Порядок сборки стенда.
- •Порядок выполнения лабораторной работы.
- •Контрольные вопросы для подготовки к защите лабораторной работы.
- •Протокол лабораторной работы №2. Испытание на срез.
- •Результаты испытаний:
- •Касательное напряжение в плоскости среза:
- •Выводы:
- •Лабораторная работа № 3 «Определение модуля сдвига при испытании стержня на кручении».
- •Характеристика лабораторной установки.
- •Краткие теоретические сведения.
- •Порядок сборки стенда.
- •Порядок выполнения лабораторной работы.
- •Контрольные вопросы для подготовки к защите лабораторной работы.
- •Протокол лабораторной работы №3. Определение модуля сдвига при испытании стержня на кручении.
- •Среднее арифметическое значение приращения угла закручивания:
- •Модуль сдвига:
- •Выводы:
- •Лабораторная работа № 4 «Проверка закона распределения нормальных напряжений в поперечном сечении прямого бруса при поперечном изгибе».
- •Характеристика лабораторной установки.
- •Краткие теоретические сведения.
- •Порядок сборки стенда.
- •Порядок выполнения лабораторной работы.
- •Контрольные вопросы для подготовки к защите лабораторной работы.
- •Протокол лабораторной работы №4. Проверка закона распределения нормальных напряжений в поперечном сечении прямого бруса при поперечном изгибе.
- •Нормальные напряжения в сечениях балки:
- •Теоретическое распределение нормальных напряжений по плоскости сечения, и экспериментальные точки:
- •Лабораторная работа № 5 «Определение линейных и угловых перемещений поперечных сечений статически определимой балки и сравнение результатов испытаний с теоретическими расчетами».
- •Характеристика лабораторной установки.
- •Краткие теоретические сведения.
- •Р асчетная схема стержня.
- •Стержень в системе координат.
- •Порядок выполнения лабораторной работы.
- •Контрольные вопросы для подготовки к защите лабораторной работы.
- •Протокол лабораторной работы №5. Определение линейных и угловых перемещений поперечных сечений статически определимой балки и сравнение результатов испытаний с теоретическими расчетами.
- •Расчетные значения прогиба и углов поворота для данной схемы:
- •Лабораторная работа № 6 «Определение посредством тензометрии главных напряжений при кручении».
- •Характеристика лабораторной установки.
- •Краткие теоретические сведения.
- •Напряженное состояние «чистый сдвиг»
- •Главные напряжения при чистом сдвиге
- •Порядок сборки стенда.
- •Порядок выполнения лабораторной работы.
- •Контрольные вопросы для подготовки к защите лабораторной работы.
- •Протокол лабораторной работы №6. Определение посредством тензометрии главных напряжений при кручении.
- •Нормальные напряжения в сечениях балки:
- •Теоретическое распределение нормальных напряжений по плоскости сечения, и экспериментальные точки:
- •Лабораторная работа № 7 «Определение посредством тензометрии главных напряжений при совместном действии изгиба и кручения».
- •Характеристика лабораторной установки.
- •Краткие теоретические сведения.
- •Компоненты напряженного состояния.
- •Порядок сборки стенда.
- •Порядок выполнения лабораторной работы.
- •Контрольные вопросы для подготовки к защите лабораторной работы.
- •Протокол лабораторной работы №7. Определение посредством тензометрии главных напряжений при совместном действии изгиба и кручения.
- •Расчетная схема неидеального стержня.
- •Порядок сборки стенда.
- •Порядок выполнения лабораторной работы.
- •Контрольные вопросы для подготовки к защите лабораторной работы.
- •Протокол лабораторной работы №8. Определение критической силы для сжатого стержня большой гибкости.
- •Экспериментальное значение критической силы:
- •Теоретическое значение критической силы:
- •Лабораторная работа № 9 «Испытание на растяжение».
- •Характеристика лабораторной установки.
- •Краткие теоретические сведения.
- •Порядок выполнения лабораторной работы.
- •Контрольные вопросы для подготовки к защите лабораторной работы.
- •Протокол лабораторной работы №9. Испытание на растяжение.
- •Эскиз образца:
- •Размеры образца до испытаний:
- •Результаты опыта:
- •Диаграмма растяжения:
- •Характеристики прочности:
- •Диаграмма условных напряжений:
- •Характеристики пластичности:
- •Заключение
- •Литература
- •Содержание
Модуль упругости:
Коэффициент Пуассона:
Вывод:
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Испытание выполнил ст. гр. « » 201 г.
Испытание проверил преподаватель « » 201 г.
Лабораторная работа № 2 «Испытание на срез».
Цель работы: Экспериментально установить сопротивление материала срезыванию. Найти значение условного предела прочности на срез.
Характеристика лабораторной установки.
Лабораторная работа выполняется на универсальном лабораторном стенде по сопротивлению материалов СМ2, на котором монтируется наладка № 2.
Схема установки.
1 – нагружающее устройство,
2 – вилка,
3 – проушина,
4 – силоизмерительное устройство.
Рис.4.
Объектом испытаний является стержень круглого поперечного сечения. На стенде устанавливается специальное приспособление, предназначенное для испытания на срез. Это приспособление состоит из проушины и вилки, в которые вставлены втулки из закаленной стали. Приспособление позволяет осуществить испытания по схеме двойного среза (рис.4).
Схема двойного среза.
Р
1 – вилка,
2 – проушина,
3 – втулка,
4 – образец.
Рис.5.
Краткие теоретические сведения.
Испытания образцов металлов на срез воспроизводит условия работы заклепочных, болтовых, шпоночных и других соединений Результаты этих испытаний используются для установления допускаемых напряжений при условных расчетах на прочность заклепочных, болтовых, шлицевых, шпоночных соединений. Образец круглого поперечного сечения вставляется в плотно прилегающие друг к другу высокотвердые втулки, которые установлены в проушине и вилке. Производят деформирование образца посредством нагружающего устройства винтового типа, встроенного в силовую цепочку стенда. При испытании на срез находят наибольшую силу Рmax, при которой образец разрушается, т.е. перерезывается. Это значение силы делится на удвоенную площадь поперечного сечения образца, т.к. осуществляется испытание по схеме двойного среза.
Предполагается, что в плоскостях среза реализуется напряженное состояние «чистый сдвиг», поэтому напряженное состояние в этих местах оценивают касательными напряжениями, распределение которых по поперечному сечению образца принимается равномерным. Величину этих условных напряжений рассчитывают по формуле:
,
(1)
где ср - касательные напряжения в плоскости среза,
Рmax – максимальная сила, воспринятая образцом до его разрушения,
- площадь поперечного
сечения образца.
Эта величина касательного напряжения иногда называется пределом прочности на срез. При выполнении испытаний на срез необходимо следить за тем, чтобы срезывающие плоскости в приспособлении возможно плотнее прилегали друг к другу (впритирку), в противно случае результаты испытаний будут искажены, т.к. срез образца будет сопровождаться его изгибом.
